Учебник Теория электрических цепей Примеры выполнения заданий и лабораторных

Пуск синхронного двигателя.

Собрать цепь обмотки возбуждения, показанную пунктиром на схеме рис. 1 и под наблюдением преподавателя осуществить пуск синхронного двигателя.

Порядок операций при пуске:

убедиться, что автоматы АВД и АВГ отключены;

поворотом ключа К (по часовой стрелке) подать напряжение на обмотку статора двигателя;

когда стрелка тахометра n приблизится к отметке 1500 об/мин (зеленая метка), подать возбуждение автоматом АВД;

для остановки двигателя отключить статор двигателя ключом К. Затем обесточить обмотку возбуждения ротора автоматом АВД.

4. U-образные характеристики.

Снять и построить U-образные характеристики IC = f(IB) при холстом ходе и в нагрузочном режиме.

Характеристики снимаются для трех значений нагрузочного момента.

а) М1 = 0 (холостой ход)

б) М2 = 0,3МН (нагрузочный режим)

в) М3 = 0,6 МН

Рис. 2. U-образные характеристики

По указанию преподавателя значения моментов могут быть изменены. Общий вид U-образных характеристик показан на рис. 2.

С особой тщательностью должна быть снята точка характеристики, соответствующая минимальному току статора. По показаниям фазометра этой точке должен соответствовать cos  = 1. Следовательно, ток статора имеет только активную составляющую. При моменте М = 0 этот ток обусловлен только потерями в двигателе. Указанный режим работы называется режимом нормального возбуждения. При этом ток возбуждения равен IBH.

При уменьшении тока возбуждения IB < IBH наступает режим недовозбуждения. Он характеризуется потреблением из сети не только активной, но и индуктивной составляющей тока. В результате ток статора растет (левая часть U-образной характеристики).

При увеличении тока возбуждения IB > IBH наступает режим перевозбуждения. Он характеризуется потреблением из сети дополнительной емкостной составляющей тока. Ток статора снова растет (правая часть характеристики), а двигатель, подобно конденсатору, становится источником реактивной энергии. Этот режим имеет важное значение для повышения коэффициента мощности электроустановок.

При снятии U-образной характеристики в режиме холостого хода М1 = 0 должна соблюдаться следующая последовательность операций:

а) убедиться, что двигатель вращается в режиме холостого хода (ток генератора IГ = 0, автомат АВГ отключен);

б) изменяя ток ротора IB перемещением движка резистора RД из одного крайнего положения в другое, записать в таблицу 2 результаты 10-12 измерений. В таблицу вносятся значения тока ротора IB, тока статора IC и cos с указанием характера (”емк.” или ”инд.”). При зашкаливании стрелки фазометра указать лишь характер cos .

Последовательность операций при снятии U-образной характеристики в режиме нагрузки:

а) получить у преподавателя значения нагрузочного тока генератора IГ = IГ1 и IГ = IГ2;

б) осуществить пуск двигателя (см. пункт 3);

в) включить АВГ и движком резистора RГ установить напряжение генератора UГ = 110 В;

г) тумблерами 1,2,3...7 установить заданный ток генератора IГ = IГ1;

д) изменяя ток возбуждения IB резистора RД, записать в таблицу 2 результаты 10-12 измерений (следить за напряжением генератора и при необходимости поддерживать UГ = 110 В);

е) повторить измерения при токе нагрузочного генератора IГ = IГ2. Результаты записать в таблицу 2.

Таблица 2

Холостой ход

 IГ = 0

 М1 = 0

IB, A

IC, A

cos 

Режим нагрузки

 IГ = IГ1

 М2 =

IB, A

IC, A

cos 

Режим нагрузки

 IГ = IГ2

 М3 =

IB, A

IC, A

cos 

Рис. 3. Градуировочная кривая M = F(IГ)

5. Момент на валу синхронного двигателя, соответствующий заданному току генератора IГ, следует определять с помощью градуировочной кривой М = f(IГ). Эта кривая приведена на рис. 3.

6. Снять и построить рабочие характеристики. Общий вид рабочих характеристик n, IC, P1, %, cos  = f(P2) при UC= const, IB= const приведен на рис. 4.

Последовательность операций при снятии рабочих характеристик:

а) осуществить пуск двигателя (см. пункт 3);

б) включить АВГ и движком резистора RГ установить напряжение генератора UГ = 110 В;

в) перемещением движка RД установить cos  = 1;

г) постепенно увеличивая число включенных тумблеров 1,2,3...7, записать показания всех приборов в таблицу 3.

Таблица 3

 Измерено

Вычислено

 

№ п/п

IC

UC

cos 

n

IB

M

P2

P1

A

B

A

B

-

об/мин

A

Нм

Вт

Вт

1

...

7

Рис. 4. Рабочие характеристики синхронного двигателя

Расчетные формулы

Момент синхронного двигателя М определяется по градуировочной кривой М = F(IГ) рис 3.

Полезная мощность на валу:

, Вт.

(3)

Потребляемая мощность:

, Вт.

(4)

КПД двигателя:

, %

(5)

Рис.5. Механическая характеристика

7. Построить механическую характеристику двигателя n = F(M) при UC= const, f = const. Механическая характеристика изображена на рис. 5, она строится по данным таблицы 3.

Механическая характеристика называется абсолютно жесткой поскольку скорость вращения синхронного двигателя не зависит от нагрузки на валу.


На главную